[实用新型]垂轴式多层多排叶轮连体组合式万向风电高效机组

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种垂轴式多层多排叶轮连体组合式万向风电高效机组。

背景技术

风能是地球表面大量空气流动所产生的能量，是无污染的可再生能源，不用投资原料成本，更无废渣废弃排出，取之不尽，用之不竭，地球上的风力资源很丰富，但人类对自然风力的利用率很低，大部分能源白白流失了。

传统的风电装置，形式单一，叶片数量少，扫掠面积大，而实际做功的受力面积小，而且都是单体装置，不能组合成高效机组，风能转换率较低，有必要采用新的原理和技术进一步开发利用清洁而便宜的风能。例如专利201520545508.X所示的半开半闭式万向风力发电装置，其只能以单体形式工作，由于承载力和制作加工问题，扇叶轴的尺寸不能过大，否则在使用过程中由于旋转轴中段的支撑力不足，在外接风力的作用可能导致装置转轴损坏，因此，该类风力发电装置只能作为家庭式的风力转换利用，而不适合作为风电场等大型场所的风能转换；同时，当定向位置损坏或故障时，因风向变化较快，挡风壳板的外壁面可能垂直受风，则旋转叶轮不能受力，发电中断，影响风能转化率。

发明内容

本实用新型为了解决现有风力发电装置多为单体式结构、手风向固定，风力转化率低，使用受局限的问题，进而提供了一种垂轴式多层多排叶轮连体组合式万向风电高效机组。

本实用新型采用如下技术方案：

一种垂轴式多层多排叶轮连体组合式万向风电高效机组，包括风扇叶轮、聚风壳、转盘、减速器和发电机，若干聚风壳水平设置安装于支撑架上，支撑架固定安装于转盘上，各聚风壳的两对称竖向侧面上开有半圆状的竖向挡风凹槽，风扇叶轮一一对应竖向安装于挡风凹槽内，风扇叶轮的一半叶片始终露出凹槽外，各风扇叶轮的转轴与减速器的输入轴一一对应连接，减速器的输出轴与发电机连接。

所述聚风壳的一端两侧设有弧状的向左右两侧挡风凹槽分流导风的尖头锥形状聚风帽，聚风帽的尖头端始终迎风，聚风壳的另一端连接有竖向的定向尾旗。

所述聚风壳之间错位安装，相邻层的上下风扇叶轮转轴相互平行、但不重合。

所述转盘下方设有轨槽，转盘底部安装有在轨槽内滑动的万向轮。

本实用新型具有如下有益效果：

1、该装置通过特殊结构的聚风壳将多个风扇叶轮集成安装，而各风扇叶轮分别连接发电机发电，实现一风吹得多机转，相对单体式的发电装置，风能利用、发电转化率更高，更适于大型风电场地的使用；且利用聚风帽的分流作用，可改变风向，加强了风力作用；

2、层与层之间的聚风壳错位安装，无论风向如何改变，均能保证风扇叶轮工作发电，避免了因传统单体发电结构因定向尾旗失效时中断发电的问题，装置的整体运行效果稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为聚风壳的结构示意图；

图3为风扇叶轮与减速器的连接示意图；

图中：1-定向尾旗、2-风扇叶轮、3-聚风壳、4-转盘、5-减速器、6-发电机、7-轨槽、8-支撑架、9-挡风凹槽、10-聚风帽、11-传动锥齿轮。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示的轴式多层多排叶轮连体组合式万向风电高效机组，包括风扇叶轮2、聚风壳3、转盘4、减速器5和发电机6，若干聚风壳3水平设置安装于支撑架8上，支撑架8固定安装于转盘4上，如图2所示，各聚风壳3的两对称竖向侧面上开有半圆状的竖向挡风凹槽9，风扇叶轮2一一对应竖向安装于挡风凹槽9内，风扇叶轮2的一半叶片始终露出凹槽9外，各风扇叶轮2的转轴与减速器5的输入轴一一对应连接，减速器5的输出轴与发电机6连接。

所述聚风壳3如图2所示，聚风壳3的一端两侧设有弧状的向挡风凹槽9导风的尖锥形面聚风帽10，聚风壳3的另一端连接有竖向的定向尾旗1，使聚风壳的尖头端始终迎风，进而将来风分流汇聚到聚风壳的两侧，加强风力对风扇叶轮的作用力。

为了防止定向尾旗因故障失效，导致来风垂直作用于聚风壳的凹槽，风力不能有效推动叶片旋转，进而将各层聚风壳之间错位安装，使相邻上下风扇叶轮转轴相互平行、但不重合，则无论定向尾翅是否失效，不论风向如何变化，始终有风扇叶轮旋转带动相应的发电机发电。

为了配合定向尾旗的使用，所述转盘下方设有轨槽，转盘底部安装有在轨槽内滑动的万向轮。在来风和定向尾旗的作用下，风力促使转盘转动，使整个装置处于最大风力状态。